考虑动水压力的连续刚构桥地震反应分析

提出一种适用于计算深水桥墩的地震动水压力公式,并在有限元模型中采用附加质量的方法来考虑地震时动水压力的作用,用ANSYS程序对某连续刚构桥进行地震反应谱分析和时程反应分析,比较不考虑动水压力和考虑动水压力两种情况下的分析结果.分析表明,在各个截面,考虑动水压力时的地震反应内力和位移比不考虑动水压力时的地震反应内力和位移大,但两者相差不多.     

地震作用下桥墩非竖直棱面动水应力分析

本文将桥墩动水应力计算从竖直棱面形式扩展到非竖直棱面形式。基于线性辐射波浪理论,建立桥墩非竖直棱面流体运动控制方程;通过坐标系转换,建立流体与结构的速度连续边界条件;用变量分离法推导流体速度势函数,得到该类桥墩棱面由桥墩刚体运动和弹性振动引起的附加动水应力,以及单位高度、单位宽度附加质量,并计算了不同倾斜角度棱面的单位高度、单位宽度附加质量,对比分析表明角度对动水应力影响较小。在非竖直棱面动水应力理论探讨中,有必要考虑角度的影响,而在工程应用中,可用竖直棱面桥墩动水应力的计算方法近似计算非竖直棱面桥墩动水应力。     

水平动荷载作用下海洋大直径管桩动力响应解析解

考虑桩–土–流体耦合振动,研究了谐和激振水平动荷载作用下的海洋大直径管桩振动响应问题.将桩周和桩芯海水考虑为无黏性不可压缩流体建立其控制方程求得海水速度势解析表达式,继而得到作用于桩身动水压力表达式.将土体看作黏弹性介质建立桩周土和桩芯土控制方程,对土体方程直接解耦求解,得到桩周土和桩芯土位移和抗力表达式.利用桩–土体...     

土坝地震附加孔隙水压力计入方法的探讨

根据土坝的土体中孔隙水压力和有效应力与外加压力的相互关系,对地震附加孔隙水压力的产生进行了研究,从抗剪强度指标的试验方法和选取入手,分析了滑动体上作用的地震附加孔隙水压力与地震力分量的关系,提出了对地震附加孔隙水压力计入方法的计算公式。     

地震作用下桥梁结构-水相互作用分析

采用动水附加质量的方法计算地震作用下深水高桩承台体系桥梁的结构-水相互作用。采用附加质量和阻尼系数矩阵的解析解来求解承台上的动水力;单桩的附加质量采用莫里森方程求解,并用群桩系数修正群桩体系中各单桩的附加质量。最后通过一个实桥的算例阐述了考虑结构-水相互作用的动水效应计算方法。     

近场地震作用下深水桥墩的地震响应分析

近场地震以具有较大的PGV／PGA值及明显的速度脉冲为主要特征,本文分析了不同类型的近场地震对深水桥墩地震响应的影响;采用Morison方程的基本理论,将水视为附加质量,利用有限元方法来分析动水压力对深水桥墩地震响应的影响。通过计算分析得出：具有较大PGV／PGA值的近场地震波会引起桥墩结构较大的地震响应;动水压力对桥墩结构的地震响应有显著的影响,同时近场地震的速度脉冲效应会进一步增大动水压力对深水桥墩地震响应的影响;在矩形深水桥墩设计中,要考虑截面形状效应的影响,选择合适的D／B值。     

考虑动水压力的斜拉桥地震反应分析

结合长江三峡库区内的某双塔斜拉桥,采用W estergaard的附加质量方法来模拟水对桥墩的动水压力,通过大型有限元程序M IDAS/C ivil分别建立了没有考虑动水压力、考虑一半蓄水水位时的动水压力和考虑全蓄水水位时动水压力共三个该桥的计算模型,对该桥进行地震反应分析。期望本文的一些结论能对深水墩桥梁的抗震设计提供参考。     

基于不同动水压力计算方法的深水桥地震响应分析

采用流体声单元法、附加质量比法、Morison方程分析了桥墩在地震激励下所受动水压力影响,对比了不同方法下不同截面尺寸的正方形桥墩的一阶频率及一阶频率降低率,以及在动水压力对墩顶位移及墩底反力的影响。研究发现:随着截面尺寸的增大桥墩自振频率逐渐增大,一阶频率降低率逐渐减小,且减小幅度也逐渐缩小;在动水压力的存在影响下墩顶位移及墩底反力均有所增大,增大幅度随着桥墩截面尺寸增大的而逐渐减小,动水压力对墩顶位移及墩底剪力的影响较墩顶弯矩而言较大。Morison方程计算出的结果较为保守,随着截面尺寸的增大,附加质量比法与流体声单元则较为实用。     

基于附加质量法的水与水池壁板动力相互作用分析

用于储存清水、污水等液体的钢筋混凝土矩形水池结构广泛应用于给水、排水等工业企业。在这类结构的抗震设计中,液动压力是一项主要的地震作用。基于Westergaard附加质量法考虑水平地震动下池中液体与水池结构的相互作用,对矩形水池的壁板进行了多遇地震作用下的有限元时程分析。对比了地震荷载作用下考虑液动压力与不考虑液动压力对水池壁板弯矩、剪力的影响,并与规范方法进行了对比。结果表明,考虑液动压力的附加质量法与规范方法的内力结果明显大于不考虑液动压力的计算结果,说明了考虑液体-结构动力相互作用的合理性。在设计中应当考虑水平地震动引起的动水压力对池壁的影响,初步得出了附加质量模型动力时程分析的基本规律。     

基于附加质量法的桥墩地震动水压力分析与实例研究

以南京长江三桥南墩为分析对象基于附加质量法对地震动水压力下大跨度桥梁深水基础的动力特性进行分析:包括墩自振特性的研究、墩顶部位移和加速度时程分析以及动水压力沿深水桥墩高程的分布情况,并将结果与南京长江三桥南墩振动台试验结果进行比较。为验证附加质量法的计算结果,建立包含水体的有限元计算模型,对动水压力的影响进行分析。结果表明动水压力对桥梁的动力特性有较大的影响:从动水压力数值上看,随着水深增大动水压力值呈二次抛物线形式增加;就动水压力对墩位移和加速度的影响而言,附加质量法与有限元模拟方法的结果基本吻合。